光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g) + CO(g) △H = + 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未画出):
(1) 计算反应在第8 min 时的平衡常数K = ;
(2) 比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)(填“<”、“>”或“=”);
(3) 若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = mol·l-1;
(4) 比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小 ;
(5)比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小v(5~6) v(12~13) (填“<”、“>”或“=”),原因是 。
. (1)0.234mol·L-1 (2)< (3)0.031 (4)v(5-6)>v(2-3)=v(12-13) (5)> 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大
【解析】(1)根据图像可知,反应在第8 min 时光气、CO和氯气的平衡浓度分别是(mol/L)0.04、0.085、0.11,所以此时平衡常数K=。
(2)反应在第2 min 时光气、CO和氯气的平衡浓度分别是(mol/L)0.055、0.07、0.095,所以此时平衡常数K=<0.234。K值很明显小于T(8)时的K值,由于正反应是吸热反应,所以T(2)小于T(8),即升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大。
(3)由于题目说了是不同条件下的平衡状态,那么后面温度就不会改变,所以K值不变。此时CO和氯气的浓度分别是0.06mol/L和0.12mol/L,所以c(COCl2)==0.031molL。
(4)因为5-6分钟,CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的,因为处于平衡状态,根据V的计算公式,2-3、12-13的平均反应速率为0,即v(5-6)>v(2-3)=v(12-13)。
(5)因为随着反应的进行,反应物的浓度是逐渐降低的。由于在相同温度时,反应的反应物浓度越高,反应速率越大,所以5-6分钟时浓度改变大于12-13时浓度的改变。
科目:高中化学 来源: 题型:
光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 Mno2+4Hcl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制各CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为__________;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为________________;
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) === Cl2(g) + CO(g) △H = +108 kJ/mol。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线来示出):
①计算反应在第8 min时的平衡常数K = __________
②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度(T8)的高低:T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = ______mol/L;
④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以(2—3)、(5—6)、(l2-13)表示]的大小____________;
⑤比较反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小:
(5-6) >(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是_______________。
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年辽宁省葫芦岛一高高二上学期第一次月考化学试卷(带解析) 题型:填空题
光气(COCl2)在塑料等工业中有许多用途,COCl2的分解反应为:COCl2(g) Cl2(g) + CO(g) △H =" +" 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如大图(每次仅改变一个条件):
①比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)
②比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率
[分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小
③比较第14min时,使平衡移动采取措施可以是
④比较第8 min和第16min时,平衡常数K值(分别用K8,K16表示)大小关系是
⑤COCl2在达平衡时的转化率中最大的是第 min(范围)
⑥计算出第4min之后再达平衡的混合气体中,平均相对分子质量最大数值是
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学三轮复习排查 专题6化学反应速率和化学平衡练习卷(解析版) 题型:填空题
光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
已知COCl2(g) Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):
(1)化学平衡常数表达式K=________,计算反应在第8 min时的平衡常数K=________;
(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“=”);
(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=________;10~12 min内CO的平均反应速率为v(CO)=________;
(4)比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13))的大小________________。
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省赣州市高三上学期期末联考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)氯气工业上来源于氯碱工业,氯碱工业的化学方程式为
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,则该反应的热化学方程式为:_____ _____;
(3)COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g) + CO(g) △H = +108 kJ/mol。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线来示出):
①计算反应在第8 min时的平衡常数K = __________(保留小数点后两位数字)
②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度(T8)的高低:T(2)____T(8)(填“<”、 “>”或“=”);
③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = ______mol/L;
④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以V(2—3)、 V(5—6)、 V(l2-13)表示]的大小____________;
⑤反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小为:V(5-6) > V(15-16),原因是__ _____________。
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